Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Nano-RAM — це пропрієтарна технологія комп'ютерної пам'яті від компанії [ru]. Це тип енергонезалежної пам'яті, що ґрунтується на механічному позиціюванні вуглецевих нанотрубок, розміщених на чіпоподібній підкладці. Теоретично, невеликий розмір нанотрубок дозволить досягти досить високої щільності розміщення даних. Nantero скорочено позначає її як NRAM.
Технологія
Технологія Nantero ґрунтується на відомому ефекті вуглецевих нанотрубок, коли нанотрубки, що перехрещуються на плоскій поверхні можуть або торкатися одна одної, або розділятися у вертикальному напрямку (відносно підкладки) завдяки силам Ван-дер-Ваальса. В технології Nantero кожна NRAM-«комірка» складається з певної кількості нанотрубок, нанесених на ізолювальні ділянки на металевих електродах. Решта нанотрубок розташовуються над електродом «у повітрі», на висоті приблизно 13 нм, розтягуючись між двома ділянками. На вершину нанотрубок однієї з ділянок поміщається невелика пляма золота, забезпечуючи електричне з'єднання, тобто клему. Другий електрод міститься під поверхнею на відстані приблизно 100 нм.
Зазвичай до нанотрубок, що нависають над електродом, прикладається невелика напруга між клемою і вище розташованим електродом, внаслідок чого проходження струму припиняється. Це означає стан «0». Однак, якщо застосувати більшу напругу між двома електродами, то нанотрубки будуть притягуватися до верхнього електрода, поки не торкнуться його. У цей момент невелика напруга, прикладена між клемою і верхнім електродом, дозволить струму вільно протікати (нанотрубки є провідниками), означаючи стан «1». Стан можна змінити, змінивши полярність заряду, що прикладається до двох електродів.
Використовувати цей механізм як пам'ять дозволяє той факт, що в обох положеннях нанотрубки стабільні. У відключеному стані механічна деформація трубок низька, тому вони природним чином зберігають це положення, тим самим «запам'ятовуючи» «0». Коли трубки притягнуті до контакту при прикладенні до верхнього електрода нового заряду, в дію вступають сили Ван-дер-Ваальса, яких виявляється достатньо, щоб надати трубкам механічної деформації. Зайнявши це положення, трубки продовжать зберігати його, тим самим «запам'ятавши» «1». Ці положення досить стійкі щодо зовнішнього впливу, наприклад, радіації, яка може стирати або пошкоджувати дані в звичайній DRAM-пам'яті.
Чіпи NRAM створюють, розміщуючи «тканину» з нанотрубок на підготовлений чіп, що містить ряди прямокутних електродів, над якими трохи підносяться ізоляційні шари, розташовані між ними. Трубки, що потрапили в «неправильні» місця, потім видаляють, а золоті клеми поміщають наверх. Використовуючи схему перехресний набір електродів, з комірок NRAM утворюється масив пам'яті, подібний до інших масивів пам'яті. Одну комірку можна вибрати, приклавши належну напругу до рядка слова (WL), бітового рядка (BL) та вибору рядків (SL), не впливаючи на інші комірки масиву.
Нині[] метод видалення непотрібних нанотрубок робить систему досить непрактичною. Точність виконання і розмір машинної епітаксії значно «більший», ніж розмір комірок, створюваних іншими способами. Експериментальні комірки мають дуже низьку щільність, порівняно з системами, що існують, і для додання системі практичної цінності потрібні нові способи виробництва.
Переваги
NRAM має щільність, в теорії, подібну до DRAM. DRAM складається з конденсаторів, що являють собою дві невеликих металевих пластини з тонким шаром діелектрика між ними. NRAM у цьому схожа, маючи клеми і електроди приблизно такого ж розміру, що й пластини в DRAM, а нанотрубки між ними суттєво менших розмірів, тому їх розмір ніяк не впливає на загальний розмір комірки. Однак існує мінімальний розмір, за якого можна створювати DRAM-чіпи, нижче від якого просто не вистачатиме заряду, який комірка зможе зберегти для читання. NRAM, судячи з усього, обмежена лише сучасними технічними досягненнями в літографії. Це означає, що NRAM може перевищити за щільністю DRAM, що дозволить здешевити виробництво, якщо стане можливим керувати нанесенням вуглецевих нанотрубок так само, як це робиться під час розміщення компонентів на кремнії.
Більш того, на відміну від DRAM, NRAM не вимагає енергії для «оновлення» даних, і буде утримувати дані навіть після відключення живлення. Додаткове живлення, необхідне для запису даних, значно нижче, ніж у DRAM, яка накопичує заряд на пластинах. Це означає, що NRAM буде конкурувати з DRAM не тільки завдяки вартості, але й завдяки меншому споживанню енергії для запуску, і в підсумку буде істотно швидшою (продуктивність операцій запису переважно визначається необхідністю накопичення повного заряду). NRAM теоретично може досягти продуктивності, подібної до SRAM, яка швидша від DRAM, але має значно меншу щільність розміщення, тому й коштує значно дорожче.
У порівнянні з іншими технологіями NVRAM (незалежна пам'ять або Non-Volatile RAM), NRAM має потенціал, який може забезпечити значну перевагу. Найпоширенішим видом NVRAM нині є флеш-пам'ять, яка поєднує в собі бістабільний (тобто з двома стійкими станами) транзисторний ланцюг, більш відомий як тригер (що є основою і SRAM), з високопродуктивним ізолятором, обгорнутим навколо однієї з баз транзистора. Після запису інформації ізолятор утримує електрони на базовому (нижньому) електроді, тим самим запам'ятовуючи стан «1». Однак для зміни цього стану ізолятор слід «перезарядити» для видалення заряду, що зберігався там. Це вимагає високої напруги (приблизно 10 Вольт), що істотно перевищує можливості батареї. Флеш-системи для цього повинні містити в собі генератор «підкачування заряду», який буде поступово накопичувати енергію і видавати її за високої напруги. Цей процес не тільки дуже повільний, але пошкоджує ізолятор. З цієї причини флеш-пам'ять має дуже обмежений життєвий цикл, що становить приблизно від 10,000 до 1,000,000 циклів перезапису, після чого пристрій вже не буде працювати ефективно.
NRAM потенційно позбавлена цих проблем. Процеси читання і запису малозатратні щодо енергії, порівняно з флеш-пам'яттю (або DRAM, з цієї точки зору), тобто NRAM сприятиме тривалішому життю батареї в звичайних пристроях. Також це може прискорити операції запису, в разі якщо NRAM замінить як флеш-пам'ять, так і DRAM. Сучасний стільниковий телефон часто використовує флеш-пам'ять для зберігання телефонних номерів та іншої інформації, DRAM використовується як оперативна пам'ять для досягнення максимальної продуктивності (оскільки флеш-пам'ять занадто повільна для цього), а невеликі фрагменти SRAM використовують у процесорі через те, що DRAM занадто повільна, щоб її тут використовувати. NRAM теоретично в змозі замінити всі ці види пам'яті, деякий обсяг NRAM-пам'яті, поміщений на ЦП, цілком зможе виконувати функції кешу процесора, а інші чіпи зможуть взяти на себе функції DRAM і флеш-пам'яті.
Порівняння з конкурентними технологіями
NRAM — одна з багатьох нових систем пам'яті, більшість з яких також позиціюються як «універсальні», обіцяючи заміну всьому, починаючи від флеш-пам'яті і закінчуючи DRAM і SRAM.
Єдиною альтернативною технологією пам'яті, готовою до комерційного використання, є FRAM (сегнетоелектрична пам'ять, FeRAM). У чіпах FeRAM у так звану «звичайну» DRAM-комірку додано деяку кількість сегнетоелектричних матеріалів, стан поля відносно матеріалу кодує біт без руйнівних наслідків для комірки. FeRAM має всі переваги NRAM, хоча й найменший можливий розмір комірки істотно перевищує розмір комірки NRAM. FeRAM нині використовують у декількох галузях, де обмежена кількість циклів запису флеш-пам'яті є суттєвою проблемою. Операції читання FeRAM за своєю суттю деструктивні для даних, вимагаючи після читання відновлювальної операції запису.
Серед інших кандидатів виділяють перспективні технології MRAM і PRAM. MRAM заснована на решітці з [ru]. Ключем до потенціалу MRAM є спосіб читання пам'яті, який використовує , дозволяючи зчитувати пам'ять без руйнівного впливу і витрачаючи досить небагато енергії. На жаль, перше покоління MRAM, яке використовувало поле, що індукує запис, досягло межі щодо розміру, який перевищував аналогічні показники флеш-пристроїв. Проте, дві нових MRAM-технології нині розробляються і обіцяють подолати обмеження розміру, роблячи MRAM більш конкурентоспроможною навіть порівняно зі флеш-пам'яттю. До цих технологій належать (TAS), яку розробляє компанія , і (STT), над якою працюють , Hynix, IBM та кілька інших компаній.
Пам'ять PRAM заснована на технології, схожій до застосовуваної в перезаписуваних CD і DVD-дисках, з використанням фазового переходу матеріалу, який змінює свої магнітні та електричні властивості замість оптичних (зміна оптичних властивостей використовується в CD і DVD, а в чіпах вони незастосовні). Матеріал для PRAM є масштабованим, але вимагає потужнішого джерела струму.
Просування
| Частина інформації в цій статті застаріла. |
31 серпня 2016 року компанії Fujitsu Semiconductor і Mie Fujitsu Semiconductor заявили про купівлю ліцензії на розробку і комерційне виробництво пам'яті NRAM. Першу партію продукції виготовлять 2018 року за техпроцесом 55 нм з подальшим переходом на 40 нм.
Див. також
Примітки
- . Архів оригіналу за 19 січня 2012. Процитовано 22 грудня 2009.
- (англ.). fujitsu.com. 31 серпня 2016. Архів оригіналу за 4 вересня 2016. Процитовано 11 вересня 2016.
- Геннадий Детинич (5 вересня 2016). . 3DNews (рос.). 3dnews.ru. Архів оригіналу за 15 січня 2020. Процитовано 11 вересня 2016.
Посилання
- Сторінка, присвячена NRAM на сайті компанії Nantero [ 20 травня 2015 у Wayback Machine.] (англ.)
- On the tube — A new type of computer memory uses carbon, rather than silicon [ 18 січня 2010 у Wayback Machine.] (англ.) — стаття на сайті журналу «Economist»
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Nano RAM ce propriyetarna tehnologiya komp yuternoyi pam yati vid kompaniyi ru Ce tip energonezalezhnoyi pam yati sho gruntuyetsya na mehanichnomu poziciyuvanni vuglecevih nanotrubok rozmishenih na chipopodibnij pidkladci Teoretichno nevelikij rozmir nanotrubok dozvolit dosyagti dosit visokoyi shilnosti rozmishennya danih Nantero skorocheno poznachaye yiyi yak NRAM TehnologiyaTehnologiya Nantero gruntuyetsya na vidomomu efekti vuglecevih nanotrubok koli nanotrubki sho perehreshuyutsya na ploskij poverhni mozhut abo torkatisya odna odnoyi abo rozdilyatisya u vertikalnomu napryamku vidnosno pidkladki zavdyaki silam Van der Vaalsa V tehnologiyi Nantero kozhna NRAM komirka skladayetsya z pevnoyi kilkosti nanotrubok nanesenih na izolyuvalni dilyanki na metalevih elektrodah Reshta nanotrubok roztashovuyutsya nad elektrodom u povitri na visoti priblizno 13 nm roztyaguyuchis mizh dvoma dilyankami Na vershinu nanotrubok odniyeyi z dilyanok pomishayetsya nevelika plyama zolota zabezpechuyuchi elektrichne z yednannya tobto klemu Drugij elektrod mistitsya pid poverhneyu na vidstani priblizno 100 nm Zazvichaj do nanotrubok sho navisayut nad elektrodom prikladayetsya nevelika napruga mizh klemoyu i vishe roztashovanim elektrodom vnaslidok chogo prohodzhennya strumu pripinyayetsya Ce oznachaye stan 0 Odnak yaksho zastosuvati bilshu naprugu mizh dvoma elektrodami to nanotrubki budut prityaguvatisya do verhnogo elektroda poki ne torknutsya jogo U cej moment nevelika napruga prikladena mizh klemoyu i verhnim elektrodom dozvolit strumu vilno protikati nanotrubki ye providnikami oznachayuchi stan 1 Stan mozhna zminiti zminivshi polyarnist zaryadu sho prikladayetsya do dvoh elektrodiv Vikoristovuvati cej mehanizm yak pam yat dozvolyaye toj fakt sho v oboh polozhennyah nanotrubki stabilni U vidklyuchenomu stani mehanichna deformaciya trubok nizka tomu voni prirodnim chinom zberigayut ce polozhennya tim samim zapam yatovuyuchi 0 Koli trubki prityagnuti do kontaktu pri prikladenni do verhnogo elektroda novogo zaryadu v diyu vstupayut sili Van der Vaalsa yakih viyavlyayetsya dostatno shob nadati trubkam mehanichnoyi deformaciyi Zajnyavshi ce polozhennya trubki prodovzhat zberigati jogo tim samim zapam yatavshi 1 Ci polozhennya dosit stijki shodo zovnishnogo vplivu napriklad radiaciyi yaka mozhe stirati abo poshkodzhuvati dani v zvichajnij DRAM pam yati Tkanina z vuglecevih nanotrubok Chipi NRAM stvoryuyut rozmishuyuchi tkaninu z nanotrubok na pidgotovlenij chip sho mistit ryadi pryamokutnih elektrodiv nad yakimi trohi pidnosyatsya izolyacijni shari roztashovani mizh nimi Trubki sho potrapili v nepravilni miscya potim vidalyayut a zoloti klemi pomishayut naverh Vikoristovuyuchi shemu perehresnij nabir elektrodiv z komirok NRAM utvoryuyetsya masiv pam yati podibnij do inshih masiviv pam yati Odnu komirku mozhna vibrati priklavshi nalezhnu naprugu do ryadka slova WL bitovogo ryadka BL ta viboru ryadkiv SL ne vplivayuchi na inshi komirki masivu Kontakt mizh vuglecevimi nanotrubkami Peremikach na vuglecevih nanotrubkah Nini koli metod vidalennya nepotribnih nanotrubok robit sistemu dosit nepraktichnoyu Tochnist vikonannya i rozmir mashinnoyi epitaksiyi znachno bilshij nizh rozmir komirok stvoryuvanih inshimi sposobami Eksperimentalni komirki mayut duzhe nizku shilnist porivnyano z sistemami sho isnuyut i dlya dodannya sistemi praktichnoyi cinnosti potribni novi sposobi virobnictva PerevagiNRAM maye shilnist v teoriyi podibnu do DRAM DRAM skladayetsya z kondensatoriv sho yavlyayut soboyu dvi nevelikih metalevih plastini z tonkim sharom dielektrika mizh nimi NRAM u comu shozha mayuchi klemi i elektrodi priblizno takogo zh rozmiru sho j plastini v DRAM a nanotrubki mizh nimi suttyevo menshih rozmiriv tomu yih rozmir niyak ne vplivaye na zagalnij rozmir komirki Odnak isnuye minimalnij rozmir za yakogo mozhna stvoryuvati DRAM chipi nizhche vid yakogo prosto ne vistachatime zaryadu yakij komirka zmozhe zberegti dlya chitannya NRAM sudyachi z usogo obmezhena lishe suchasnimi tehnichnimi dosyagnennyami v litografiyi Ce oznachaye sho NRAM mozhe perevishiti za shilnistyu DRAM sho dozvolit zdesheviti virobnictvo yaksho stane mozhlivim keruvati nanesennyam vuglecevih nanotrubok tak samo yak ce robitsya pid chas rozmishennya komponentiv na kremniyi Bilsh togo na vidminu vid DRAM NRAM ne vimagaye energiyi dlya onovlennya danih i bude utrimuvati dani navit pislya vidklyuchennya zhivlennya Dodatkove zhivlennya neobhidne dlya zapisu danih znachno nizhche nizh u DRAM yaka nakopichuye zaryad na plastinah Ce oznachaye sho NRAM bude konkuruvati z DRAM ne tilki zavdyaki vartosti ale j zavdyaki menshomu spozhivannyu energiyi dlya zapusku i v pidsumku bude istotno shvidshoyu produktivnist operacij zapisu perevazhno viznachayetsya neobhidnistyu nakopichennya povnogo zaryadu NRAM teoretichno mozhe dosyagti produktivnosti podibnoyi do SRAM yaka shvidsha vid DRAM ale maye znachno menshu shilnist rozmishennya tomu j koshtuye znachno dorozhche U porivnyanni z inshimi tehnologiyami NVRAM nezalezhna pam yat abo Non Volatile RAM NRAM maye potencial yakij mozhe zabezpechiti znachnu perevagu Najposhirenishim vidom NVRAM nini ye flesh pam yat yaka poyednuye v sobi bistabilnij tobto z dvoma stijkimi stanami tranzistornij lancyug bilsh vidomij yak triger sho ye osnovoyu i SRAM z visokoproduktivnim izolyatorom obgornutim navkolo odniyeyi z baz tranzistora Pislya zapisu informaciyi izolyator utrimuye elektroni na bazovomu nizhnomu elektrodi tim samim zapam yatovuyuchi stan 1 Odnak dlya zmini cogo stanu izolyator slid perezaryaditi dlya vidalennya zaryadu sho zberigavsya tam Ce vimagaye visokoyi naprugi priblizno 10 Volt sho istotno perevishuye mozhlivosti batareyi Flesh sistemi dlya cogo povinni mistiti v sobi generator pidkachuvannya zaryadu yakij bude postupovo nakopichuvati energiyu i vidavati yiyi za visokoyi naprugi Cej proces ne tilki duzhe povilnij ale poshkodzhuye izolyator Z ciyeyi prichini flesh pam yat maye duzhe obmezhenij zhittyevij cikl sho stanovit priblizno vid 10 000 do 1 000 000 cikliv perezapisu pislya chogo pristrij vzhe ne bude pracyuvati efektivno NRAM potencijno pozbavlena cih problem Procesi chitannya i zapisu malozatratni shodo energiyi porivnyano z flesh pam yattyu abo DRAM z ciyeyi tochki zoru tobto NRAM spriyatime trivalishomu zhittyu batareyi v zvichajnih pristroyah Takozh ce mozhe priskoriti operaciyi zapisu v razi yaksho NRAM zaminit yak flesh pam yat tak i DRAM Suchasnij stilnikovij telefon chasto vikoristovuye flesh pam yat dlya zberigannya telefonnih nomeriv ta inshoyi informaciyi DRAM vikoristovuyetsya yak operativna pam yat dlya dosyagnennya maksimalnoyi produktivnosti oskilki flesh pam yat zanadto povilna dlya cogo a neveliki fragmenti SRAM vikoristovuyut u procesori cherez te sho DRAM zanadto povilna shob yiyi tut vikoristovuvati NRAM teoretichno v zmozi zaminiti vsi ci vidi pam yati deyakij obsyag NRAM pam yati pomishenij na CP cilkom zmozhe vikonuvati funkciyi keshu procesora a inshi chipi zmozhut vzyati na sebe funkciyi DRAM i flesh pam yati Porivnyannya z konkurentnimi tehnologiyamiNRAM odna z bagatoh novih sistem pam yati bilshist z yakih takozh poziciyuyutsya yak universalni obicyayuchi zaminu vsomu pochinayuchi vid flesh pam yati i zakinchuyuchi DRAM i SRAM Yedinoyu alternativnoyu tehnologiyeyu pam yati gotovoyu do komercijnogo vikoristannya ye FRAM segnetoelektrichna pam yat FeRAM U chipah FeRAM u tak zvanu zvichajnu DRAM komirku dodano deyaku kilkist segnetoelektrichnih materialiv stan polya vidnosno materialu koduye bit bez rujnivnih naslidkiv dlya komirki FeRAM maye vsi perevagi NRAM hocha j najmenshij mozhlivij rozmir komirki istotno perevishuye rozmir komirki NRAM FeRAM nini vikoristovuyut u dekilkoh galuzyah de obmezhena kilkist cikliv zapisu flesh pam yati ye suttyevoyu problemoyu Operaciyi chitannya FeRAM za svoyeyu suttyu destruktivni dlya danih vimagayuchi pislya chitannya vidnovlyuvalnoyi operaciyi zapisu Sered inshih kandidativ vidilyayut perspektivni tehnologiyi MRAM i PRAM MRAM zasnovana na reshitci z ru Klyuchem do potencialu MRAM ye sposib chitannya pam yati yakij vikoristovuye dozvolyayuchi zchituvati pam yat bez rujnivnogo vplivu i vitrachayuchi dosit nebagato energiyi Na zhal pershe pokolinnya MRAM yake vikoristovuvalo pole sho indukuye zapis dosyaglo mezhi shodo rozmiru yakij perevishuvav analogichni pokazniki flesh pristroyiv Prote dvi novih MRAM tehnologiyi nini rozroblyayutsya i obicyayut podolati obmezhennya rozmiru roblyachi MRAM bilsh konkurentospromozhnoyu navit porivnyano zi flesh pam yattyu Do cih tehnologij nalezhat TAS yaku rozroblyaye kompaniya i STT nad yakoyu pracyuyut Hynix IBM ta kilka inshih kompanij Pam yat PRAM zasnovana na tehnologiyi shozhij do zastosovuvanoyi v perezapisuvanih CD i DVD diskah z vikoristannyam fazovogo perehodu materialu yakij zminyuye svoyi magnitni ta elektrichni vlastivosti zamist optichnih zmina optichnih vlastivostej vikoristovuyetsya v CD i DVD a v chipah voni nezastosovni Material dlya PRAM ye masshtabovanim ale vimagaye potuzhnishogo dzherela strumu ProsuvannyaChastina informaciyi v cij statti zastarila Vi mozhete dopomogti onovivshi yiyi Mozhlivo mistit zauvazhennya shodo potribnih zmin 31 serpnya 2016 roku kompaniyi Fujitsu Semiconductor i Mie Fujitsu Semiconductor zayavili pro kupivlyu licenziyi na rozrobku i komercijne virobnictvo pam yati NRAM Pershu partiyu produkciyi vigotovlyat 2018 roku za tehprocesom 55 nm z podalshim perehodom na 40 nm Div takozhPam yat z dovilnim dostupom Magnitorezistivna operativna pam yat MRAM Pam yat zi zminoyu fazovogo stanu PRAM FRAMPrimitki Arhiv originalu za 19 sichnya 2012 Procitovano 22 grudnya 2009 angl fujitsu com 31 serpnya 2016 Arhiv originalu za 4 veresnya 2016 Procitovano 11 veresnya 2016 Gennadij Detinich 5 veresnya 2016 3DNews ros 3dnews ru Arhiv originalu za 15 sichnya 2020 Procitovano 11 veresnya 2016 PosilannyaStorinka prisvyachena NRAM na sajti kompaniyi Nantero 20 travnya 2015 u Wayback Machine angl On the tube A new type of computer memory uses carbon rather than silicon 18 sichnya 2010 u Wayback Machine angl stattya na sajti zhurnalu Economist